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钕铁硼永磁材料行业发展趋势

1、钕铁硼材料的磁性能将代替其他磁材?

钕铁硼性能具备比较优势。钕铁硼永磁材料具有较高的内禀矫顽力、磁能积和剩磁强度,其内禀矫顽力是Sm2Co17的2倍,铁氧体的5倍;最大磁能积比Sm2Co17高约50%,是铁氧体的10倍;剩磁为铁氧体的3倍。较高的磁能积有利于仪器仪表的小型化、轻量化和薄型化。事实上,吸引同样5千克的铁,所需钕铁硼的质量仅为铁氧体的1/6,衫钴的1/2,钕铁硼体积仅为铁氧体的1/10左右。

同时,钕铁硼在新能源和节能环保领域的应用同时基于其小型化和节能环保的优点,应用领域有风力发电、节能电梯、电动自行车、新能源汽车、EPS等。这些环节,钕铁硼设备的初置成本虽然较高,但长期节能价值更为突出,因此需求刚性较大。

此外,相比于Sm2Co17,钕铁硼不含战略元素钴,性价比更高,机械力学性能也比衫钴永磁和铝镍钴合金好,可进行切削和钻孔,成品率高,是当之无愧的“万磁之王”。

2、向高端应用领域延伸趋势

近年来,在新能源和节能环保领域快速发展的带动下,高性能钕铁硼永磁材料行业快速成长。但随着下游应用领域的不断延伸,以及高性能钕铁硼永磁材料应用环境的日趋复杂,对产品的精细化程度要求日趋严格,对产品的表面处理等技术的要求也越来越高;同时,在稀土材料稀缺性给生产成本带来压力的形势逼迫下,未来产品质量的提高、稀土材料用量的减少,以及稀土材料耗损率的降低将是行业技术的发展方向。我国高性能钕铁硼永磁材料生产企业主要靠引进吸收国外技术起步和发展,总体而言创新及研发能力较弱。近年来,包括金力永磁在内的少数几家国内企业,通过科技攻关及生产工艺的改进,生产的高性能钕铁硼永磁材料的磁性能达到国际先进水平,开始逐步打破国外公司的技术垄断,进入高端应用领域。

3、我国钕铁硼永磁材料行业发展前景

(1)风电领域钕铁硼需求前景分析

鉴于现阶段1.5MW永磁风力发电机市场占有率约为80%,2.5MW永磁风力发电机市场占有率约为20%,而3.6MW、4.8MW及6MW永磁风力发电机先多为样机,并未规模生产,以加权平均数的方法计算,则1MW永磁风力发电机所需钕铁硼磁钢0.695吨。

2012年,我国新增装机容量1296万千瓦,假设其中稀土直驱永磁风力发电机占25%,由此可以推算2012年我国在风电领域消耗钕铁硼材料为2252吨。而中国在2012年的新增装机容量占世界新增装机容量的28.9%,故2012年世界在风电领域消耗钕铁硼材料为7792吨。

2011年受到稀土价格的影响,新增装机容量比2010年略少。截止2011年底,我国累计安装风电机组45894台,装机容量6236万千瓦,年增长39.4%,2012年受稀土价格下跌及全球经济的影响,2012年的新增装机容量比2011年下降至1296万千瓦,年增长为21%。根据全球风能理事会对未来5年的预测及国家“十二五”规划的数据显示,未来五年风电产业的年增长为13.7%。

取近年的平均增长率13.7%为未来8年的中国风电总装机量年均增长率,则到2020年,风电新增装机容量将达到26819万千瓦。假设稀土永磁直驱风力发电机占风电市场的25%,则我国2020年对钕铁硼的总需求将达到约6290吨,8年累积需钕铁硼磁钢重量为33510吨。

以2012年世界风电总装机量作为基数,预测2013~2020年总装机量的增长率为13.7%,到2020年,世界风电总装机容量将达到9.5亿万千瓦。根据世界装机的实际情况,假设稀土永磁直驱型风力发电机的市场占有率为20%,则世界2020年对钕铁硼的总需求将达到约1.7万吨,8年累积需要钕铁硼磁钢92667万吨。(数据来源:中国稀土行业协会)

(2)变频空调领域铷铁硼需求分析

变频空调的压缩机所使用的磁体为铁氧体永磁材料和钕铁硼永磁材料两种。铁氧体永磁材料磁性能较低,也相对廉价,多用于生产中低端变频空调,高性能钕铁硼永磁材料是目前磁性能最高的永磁材料,主要用于生产高端变频空调。从行业发展规律以及磁体材料性能看,在空调小型化趋势下,铁氧体永磁材料在变频空调中的应用将逐步被高性能钕铁硼永磁材料所取代。磁铁

然而2010年以来,国内稀土行业整合,推动稀土价格巨幅波动。虽然稀土永磁材料性能远高于铁氧体永磁材料,但由于家电行业成本敏感、低毛利行业特性,受稀土价格暴涨冲击,空调厂商处于成本考虑,倾向于采用性能虽低,但价格优势明显的铁氧体永磁材料,行业呈现出不符合长期历史发展规律的“逆向替代”效应。

随着稀土价格保持平稳运行,基于稀土永磁材料优越性能,以及空调小型化、新版能耗标准颁布实施,节能空调领域订单有望出现复苏。

2012年,家用空调压缩机产量1.2亿台,其中钕铁硼变频空调压缩机占25%,据分析,按每年涨幅7.5%,每台用钕铁硼磁体100g计算:预计2015年,变频空调产量3727万台,钕铁硼磁体用量3727吨;2020年,变频空调产量5349万台,钕铁硼磁体用量5349吨。(数据来源:中国稀土行业协会)

(3)电梯领域铷铁硼需求分析

电梯耗电量巨大,是高层建筑最大能耗设备之一。据中国电梯协会估计,我国平均每部电梯每天耗电量约40kwh,约占整个建筑能耗的5%左右。随着国家对节能减排工作的重视,我国已出台多项政策严格规范我国建筑物节能设计标准。随着我国有关建筑物节能政策的不断出台,各地政府纷纷制定措施推动电梯节能化改造。强力磁铁

我国已经在一些领域推广稀土永磁节能电机。随着性能、驱动、控制系统的提高及成本的合理,稀土永磁电机将更多地替代传统工业电机。中国正积极准备电动机能效标准的实施,以强制性的能效标准管理制度和自愿性产品认证规范电动机市场。中国电梯协会预测:直驱永磁同步曳引电梯年增长率约15%,每台应用约6公斤钕铁硼永磁材料,预计到2015年,电梯产量60.9万台,钕铁硼磁体用量3288吨;2020年,电梯产量161.6万台,钕铁硼磁体用量8626吨。(数据来源:中国稀土行业协会)

(4)新能源汽车市场钕铁硼需求前景分析

在新能源汽车领域,整车技术核心体现在电池、电机、和电控三个方面。当前提升续航里程主要通过改进动力电池容量方式,但受目前动力电池技术发展限制,电池扩容带来的续航提升有限。在短期电池扩容提升不明显的情况下,采用体积更小、功率损耗更低的永磁电机作为新能源汽车的驱动电机从而达到提升续航里程的重要性正逐步受厂商重视。